JP2006153059A - Transmission belt - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、伝動ベルトに関し、詳しくは、走行時に摩耗が少なく、亀裂が生じ難く、かくして、耐久性にすぐれるエチレン−α−オレフィンエラストマーをゴム成分とする伝動ベルトを提供する。 The present invention relates to a power transmission belt, and more particularly, to provide a power transmission belt comprising an ethylene-α-olefin elastomer as a rubber component which is less worn during traveling and hardly cracks and thus has excellent durability.
伝動ベルトは、従来、例えば、ラップドベルトやローエッジベルトのようなＶベルトやＶリブドベルト等のような摩擦伝動ベルトとして、更には、タイミングベルト等の噛合い伝動ベルトとして、自動車や一般産業において、動力を伝達するベルトとして広く用いられており、このような伝動ベルトは、通常、心線が接着埋設された接着ゴム層と、この接着ゴム層に一体に積層加硫された圧縮ゴム層とからなり、必要に応じて、接着ゴム層表面や圧縮ゴム層底部に帆布が接着されている。 Conventionally, for example, as a friction transmission belt such as a V belt or a V-ribbed belt such as a wrapped belt or a low edge belt, and further as a mesh transmission belt such as a timing belt, Widely used as a belt for transmitting power, such a transmission belt is usually composed of an adhesive rubber layer in which a core wire is bonded and embedded, and a compressed rubber layer laminated and vulcanized integrally with the adhesive rubber layer. Thus, if necessary, the canvas is bonded to the surface of the adhesive rubber layer or the bottom of the compressed rubber layer.
このような伝動ベルトの上記接着ゴム層や圧縮ゴム層には、従来、天然ゴム、スチレン−ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、水素化ニトリル−ブタジエンゴム、アルキル化クロロスルホン化ポリエチレンゴム等が用いられており、特に、耐熱性が求められる分野においては、クロロプレンゴムが用いられている。しかし、これらの伝動ベルトでは、耐寒性等の性能において、尚、改善の余地があると共に、環境に対する配慮等の観点から、近年、代表的には、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＭ）やエチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）のようなエチレン−α−オレフィンエラストマーをゴム成分とする伝動ベルトが提案されている（例えば、特許文献１参照）。 Conventionally, natural rubber, styrene-butadiene rubber, chloroprene rubber, hydrogenated nitrile-butadiene rubber, alkylated chlorosulfonated polyethylene rubber, and the like have been used for the adhesive rubber layer and compression rubber layer of such a transmission belt. In particular, chloroprene rubber is used in fields where heat resistance is required. However, in these power transmission belts, there is still room for improvement in performance such as cold resistance, and from the viewpoint of environmental considerations, in recent years, representatively, ethylene-propylene rubber (EPM) and ethylene-propylene are representative. A power transmission belt using an ethylene-α-olefin elastomer such as diene rubber (EPDM) as a rubber component has been proposed (for example, see Patent Document 1).
エチレン−プロピレン−ジエンゴムをゴム成分とする伝動ベルトは、ゴムの劣化寿命を支配する耐熱性においてクロロプレンゴムをゴム成分とする伝動ベルトよりもすぐれている。しかし、近年、自動車を中心として、伝動ベルトに対する使用レイアウトや環境条件がますます厳しくなっており、エチレン−プロピレン−ジエンゴムをゴム成分とする伝動ベルトであっても、走行時に摩耗が生じることがあり、更に、走行時の衝撃や多軸での正逆屈曲によって、ベルトのゴム層に亀裂が生じやすく、場合によっては、ベルトが破壊に至ることがあり、そのために、更なる改良が求められている。
本発明は、エチレン−α−オレフィンエラストマーをゴム成分とし、プーリとの接触面に圧縮ゴム層が露出しているローエッジタイプのＶベルトやＶリブドベルトのような伝動ベルトにおける上述した問題を解決するためになされたものであって、エチレン−α−オレフィンエラストマーをゴム成分とし、走行時に摩耗が少ないと共に、亀裂が生じ難く、耐久性にすぐれる伝動ベルトを提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described problems in a transmission belt such as a low-edge type V-belt or V-ribbed belt in which an ethylene-α-olefin elastomer is used as a rubber component and a compression rubber layer is exposed on a contact surface with a pulley. It is an object of the present invention to provide a transmission belt that uses ethylene-α-olefin elastomer as a rubber component, has little wear during running, is less likely to crack, and has excellent durability.
本発明によれば、圧縮ゴム層と接着ゴム層が共にエチレン−α−オレフィンエラストマーをゴム成分とする加硫物からなると共に、上記接着ゴム層内に心線がベルト長手方向に沿って埋設され、接着されている伝動ベルトにおいて、少なくとも上記圧縮ゴム層を形成するゴム成分がエチレン−１−ブテンエラストマー（ＥＢＭ）とエチレン−１−オクテンエラストマー（ＥＯＭ）から選ばれる少なくとも１種を１０〜１００重量％と残部エチレン−プロピレン−ジエンエラストマーとからなるエチレン−α−オレフィンエラストマーをゴム成分とする加硫物からなることを特徴とする伝動ベルトが提供される。 According to the present invention, both the compression rubber layer and the adhesive rubber layer are made of a vulcanizate having an ethylene-α-olefin elastomer as a rubber component, and the core wire is embedded in the adhesive rubber layer along the longitudinal direction of the belt. In the bonded transmission belt, at least one rubber component forming the compressed rubber layer is 10 to 100 weight by weight selected from ethylene-1-butene elastomer (EBM) and ethylene-1-octene elastomer (EOM). % And the remainder ethylene-propylene-diene elastomer, and a power transmission belt comprising a vulcanizate containing an ethylene-α-olefin elastomer as a rubber component.
本発明の伝動ベルトによれば、圧縮ゴム層と接着ゴム層が共にエチレン−α−オレフィンエラストマーをゴム成分とする加硫物からなり、少なくとも上記圧縮ゴム層がエチレン−１−ブテンエラストマーとエチレン−１−オクテンエラストマーから選ばれる少なくとも１種（とエチレン−プロピレン−ジエンエラストマーと）からなるエチレン−α−オレフィンエラストマーをゴム成分とする加硫物からなり、特に、上記エラストマー分子がプロピレンに比べて１−ブテンや１−オクテンに由来するより長鎖の側鎖を有し、従って、エチレン含量が同じであるとき、ゴム成分として、エチレン−１−ブテンエラストマーやエチレン−１−オクテンエラストマーを用いることによって、劣化の起点になりやすいゴム分子中の第３級水素原子の数が少なくなり、ゴムが劣化し難いので、亀裂が生じ難くなると共に、長い側鎖が絡み合うこととエチレン部で架橋点が増加することによって、伸びが大きく、走行時、摩耗が少なく、かくして、耐久性にすぐれるものとみられる。 According to the transmission belt of the present invention, both the compression rubber layer and the adhesive rubber layer are made of a vulcanizate containing an ethylene-α-olefin elastomer as a rubber component, and at least the compression rubber layer is composed of ethylene-1-butene elastomer and ethylene- It consists of a vulcanizate containing an ethylene-α-olefin elastomer consisting of at least one selected from 1-octene elastomer (and ethylene-propylene-diene elastomer) as a rubber component. In particular, the elastomer molecule is 1 in comparison with propylene. By using ethylene-1-butene elastomer or ethylene-1-octene elastomer as the rubber component when having longer side chains derived from -butene or 1-octene and therefore having the same ethylene content , The number of tertiary hydrogen atoms in the rubber molecule Since the rubber is less likely to deteriorate, cracking is less likely to occur, and long side chains are entangled and cross-linking points are increased in the ethylene part, resulting in greater elongation and less wear during travel, thus durability. It seems to be excellent.
図１は、伝動ベルトの一例であるＶリブドベルトの横断面図を示し、ベルトの上面は、単層又は複数層のゴム引き帆布１にて形成されており、これに隣接して、接着ゴム層３が積層されている。この接着ゴム層には、複数の心線２が間隔を置いてベルト長手方向に延びるように埋設されている。更に、この接着ゴム層に隣接して、圧縮ゴム層５が積層されている。この圧縮ゴム層には、ベルト内周面に周方向（ベルト長手方向）に延びるように相互に間隔を有する複数のリブ４を有する。圧縮ゴム層５には、その側圧性を高めるために、通常、短繊維６がベルト幅方向に配向して分散されている。 FIG. 1 shows a cross-sectional view of a V-ribbed belt which is an example of a transmission belt. The upper surface of the belt is formed of a single layer or multiple layers of rubberized canvas 1, and an adhesive rubber layer is adjacent to this. 3 are stacked. A plurality of core wires 2 are embedded in this adhesive rubber layer so as to extend in the longitudinal direction of the belt at intervals. Further, a compressed rubber layer 5 is laminated adjacent to the adhesive rubber layer. This compressed rubber layer has a plurality of ribs 4 spaced from each other so as to extend in the circumferential direction (belt longitudinal direction) on the inner circumferential surface of the belt. In the compressed rubber layer 5, short fibers 6 are usually oriented and dispersed in the belt width direction in order to increase the lateral pressure.
本発明において、エチレン−α−オレフィンエラストマーとは、エチレン−α−オレフィン共重合体からなるゴム、エチレン−α−オレフィン−ジエン共重合体からなるゴム又はこれらの混合物をいい、エチレン−プロピレンエラストマーとは、エチレン−プロピレン共重合体からなるゴム（ＥＰＭ）、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体からなるゴム（ＥＰＤＭ）又はこれらの混合物をいうものとする。 In the present invention, the ethylene-α-olefin elastomer means a rubber made of an ethylene-α-olefin copolymer, a rubber made of an ethylene-α-olefin-diene copolymer, or a mixture thereof, and an ethylene-propylene elastomer and Refers to rubber (EPM) made of an ethylene-propylene copolymer, rubber (EPDM) made of an ethylene-propylene-diene copolymer, or a mixture thereof.
本発明による伝動ベルトにおいては、圧縮ゴム層と接着ゴム層は、共にエチレン−α−オレフィンエラストマーをゴム成分とする配合物を一体に加硫接着してなると共に、上記接着ゴム層内に心線が埋設、接着されている。 In the transmission belt according to the present invention, the compression rubber layer and the adhesive rubber layer are formed by integrally vulcanizing and bonding a compound containing an ethylene-α-olefin elastomer as a rubber component, and the core wire is formed in the adhesive rubber layer. Are buried and bonded.
上記心線としては、ポリエステル繊維、アラミド繊維、炭素繊維、ガラス繊維、スチール等を素材とする高強度で低伸度のコードよりなるものが好ましく用いられる。このような心線は、通常、接着処理を施して用いられる。この接着処理は、通常、心線をレゾルシン−ホルマリン−ラテックス（ＲＦＬ）に浸漬した後、加熱乾燥して、心線の表面に均一な接着処理層を形成する。必要に応じて、この接着処理の前に、心線を多官能イソシアネートや多官能エポキシ化合物の溶液に浸漬した後、加熱乾燥する前処理を施してもよい。 As the core wire, a cord made of a high strength and low elongation cord made of polyester fiber, aramid fiber, carbon fiber, glass fiber, steel or the like is preferably used. Such a core wire is usually used after being subjected to an adhesive treatment. In this adhesion treatment, the core wire is usually immersed in resorcin-formalin-latex (RFL) and then dried by heating to form a uniform adhesion treatment layer on the surface of the core wire. If necessary, the core wire may be immersed in a solution of a polyfunctional isocyanate or polyfunctional epoxy compound, and then pretreated by heating and drying before the adhesion treatment.
本発明による伝動ベルトにおいては、少なくとも上記圧縮ゴム層がエチレン−１−ブテンエラストマーとエチレン−１−オクテンエラストマーから選ばれる少なくとも１種１０〜１００重量％と残部エチレン−プロピレンエラストマーとからなるエチレン−α−オレフィンエラストマーをゴム成分とする加硫物からなる。ここに、上述したように、エチレン−プロピレンエラストマーは、ＥＰＭ、ＥＰＤＭ又はこれらの混合物であるが、本発明においては、好ましくは、ＥＰＤＭである。このＥＰＤＭは、硬さ、強度、耐摩耗性、これらの物性の温度依存性等から、エチレン含量が５５〜７５重量％の範囲にあるものが好ましく用いられる。 In the power transmission belt according to the present invention, at least the compression rubber layer is composed of at least one selected from ethylene-1-butene elastomer and ethylene-1-octene elastomer and 10 to 100% by weight, and the remainder ethylene-α. -It consists of a vulcanizate which uses an olefin elastomer as a rubber component. Here, as described above, the ethylene-propylene elastomer is EPM, EPDM, or a mixture thereof, but in the present invention, EPDM is preferable. EPDM having an ethylene content in the range of 55 to 75% by weight is preferably used from the viewpoint of hardness, strength, abrasion resistance, temperature dependency of these physical properties, and the like.
本発明によれば、特に、少なくとも圧縮ゴム層をエチレン−１−ブテンエラストマーとエチレン−１−オクテンエラストマーから選ばれる少なくとも１種１０〜６０重量％、好ましくは、１０〜４０重量％と上述したようなエチレン−プロピレン−ジエンエラストマーが残部であるエチレン−α−オレフィンエラストマーをゴム成分とする加硫物から形成することによって、得られる伝動ベルトの高温雰囲気下での走行時の耐摩耗性を改善することができる。 According to the present invention, in particular, at least the compressed rubber layer is at least one selected from ethylene-1-butene elastomer and ethylene-1-octene elastomer, 10 to 60% by weight, preferably 10 to 40% by weight, as described above. By forming the ethylene-α-olefin elastomer with the remaining ethylene-propylene-diene elastomer as a rubber component from a vulcanizate, the wear resistance of the resulting transmission belt during running in a high temperature atmosphere is improved. be able to.
このようなＥＰＤＭにおけるジエン成分としては、特に、限定されるものではないが、通常、１，４−ヘキサジエン、ジシクロペンタジエン又はエチリデンノルボルネン（ＥＮＢ）等の非共役ジエンが適宜に用いられる。ＥＰＤＭにおいて、このジエン成分は、通常、０．１〜６．０重量％の範囲である。 The diene component in such EPDM is not particularly limited, but usually a non-conjugated diene such as 1,4-hexadiene, dicyclopentadiene or ethylidene norbornene (ENB) is appropriately used. In EPDM, this diene component is usually in the range of 0.1 to 6.0% by weight.
しかし、本発明において、圧縮ゴム層のゴム成分におけるエチレン−１−ブテンエラストマーやエチレン−１−オクテンエラストマーの割合が１０重量％よりも少ないときは、圧縮ゴム層の強さと伸びが共に不十分であって、ベルトの走行寿命が短いうえに、走行時の摩耗が多く、また、異音も発生しやすい。 However, in the present invention, when the ratio of the ethylene-1-butene elastomer or the ethylene-1-octene elastomer in the rubber component of the compressed rubber layer is less than 10% by weight, both the strength and the elongation of the compressed rubber layer are insufficient. In addition, the running life of the belt is short, the wear during running is large, and abnormal noise is likely to occur.
上記エチレン−１−ブテンエラストマーやエチレン−１−オクテンエラストマーは既に知られており、デュポン・ダウ・エラストマーズ社から市販品（「エンゲージ」シリーズ）として入手することができる。このようなエチレン−１−ブテンエラストマーにおける１−ブテンの割合やエチレン−１−オクテンエラストマーにおける１−オクテンの割合は、通常、５〜３０重量％の範囲である。 The ethylene-1-butene elastomers and ethylene-1-octene elastomers are already known and can be obtained as commercial products (“engage” series) from DuPont Dow Elastomers. The proportion of 1-butene in such an ethylene-1-butene elastomer and the proportion of 1-octene in the ethylene-1-octene elastomer are usually in the range of 5 to 30% by weight.
このようなエチレン−１−ブテンエラストマーやエチレン−１−オクテンエラストマーは、ＥＰＭやＥＰＤＭにおけるプロピレン成分に比べて、ゴム分子を形成するポリマー鎖の側鎖がより長鎖のアルキル基である。従って、エチレン−１−ブテンエラストマーやエチレン−１−オクテンエラストマーにおいては、このような長鎖の側鎖がポリマー鎖中のエチレン成分の凝集性を抑えるので、分子に大きい伸びを与えることができ、更に、前述したように、エチレン含量が同じであるとき、ゴムの単位重量当たりの第３級水素原子の数が少ないので、ゴムが劣化し難く、耐久性にすぐれる伝動ベルトを得ることができる。 Such an ethylene-1-butene elastomer or an ethylene-1-octene elastomer has a longer-chain alkyl group in a side chain of a polymer chain forming a rubber molecule than a propylene component in EPM or EPDM. Therefore, in the ethylene-1-butene elastomer and the ethylene-1-octene elastomer, since such a long side chain suppresses the cohesiveness of the ethylene component in the polymer chain, it can give a large elongation to the molecule. Furthermore, as described above, when the ethylene content is the same, since the number of tertiary hydrogen atoms per unit weight of the rubber is small, it is possible to obtain a transmission belt that is hardly deteriorated and has excellent durability. .
このように、本発明によれば、特に、プーリと接触する圧縮ゴム層として、上述したように、エチレン−１−ブテンエラストマーとエチレン−１−オクテンエラストマーから選ばれる少なくとも１種とＥＰＤＭとからなるエチレン−α−オレフィンエラストマーをゴム成分とする加硫物を用いることによって、ベルト寿命を改善することができる。 Thus, according to the present invention, the compressed rubber layer in contact with the pulley, as described above, is composed of at least one selected from ethylene-1-butene elastomer and ethylene-1-octene elastomer and EPDM. By using a vulcanizate containing an ethylene-α-olefin elastomer as a rubber component, the belt life can be improved.
また、本発明によれば、接着ゴム層も、圧縮ゴム層と同様に、ゴム成分がエチレン−１−ブテンエラストマーやエチレン−１−オクテンエラストマーを含むエチレン−α−オレフィンエラストマーの加硫物からなるものであってもよいが、接着ゴム層は、プーリに直接、接触することは少ないので、通常のエチレン−プロピレンエラストマー、特に、ＥＰＤＭが用いられる。特に、この場合、ＥＰＤＭは、前述したように、エチレン含量が５５〜７５重量％の範囲にあって、物性の温度依存性の小さいものが好ましく用いられる。 According to the present invention, the adhesive rubber layer is also made of a vulcanized product of an ethylene-α-olefin elastomer whose rubber component includes an ethylene-1-butene elastomer or an ethylene-1-octene elastomer, like the compressed rubber layer. Although the adhesive rubber layer is less likely to come into direct contact with the pulley, a normal ethylene-propylene elastomer, particularly EPDM is used. In particular, in this case, EPDM having an ethylene content in the range of 55 to 75% by weight and having low temperature dependence of physical properties is preferably used as described above.
本発明による伝動ベルトの製造においては、接着ゴム層と圧縮ゴム層とは、それぞれ上述したようなエチレン−α−オレフィンエラストマーに加硫剤のほか、カーボンブラック、加硫促進剤、促進活性剤、軟化剤、老化防止剤等、通常のゴム配合薬剤と、圧縮ゴム層用には、好ましくは、短繊維を混合して、ゴム配合物を調製し、これを適宜の混練手段、例えば、押出機やバンバリーミキサーにて混練した後、カレンダーロールで圧延（シーティング）して、未加硫ゴムシートとし、これをそれぞれ後述するようにして用いて伝動ベルトに成形する。 In the production of the transmission belt according to the present invention, the adhesive rubber layer and the compressed rubber layer are each composed of the above-described ethylene-α-olefin elastomer, vulcanizing agent, carbon black, vulcanization accelerator, accelerating activator, For normal rubber compounding agents such as softeners and anti-aging agents, and for the compressed rubber layer, preferably, short fibers are mixed to prepare a rubber compound, which is mixed with an appropriate kneading means such as an extruder. Or kneading with a Banbury mixer, and rolling (sheeting) with a calender roll to form an unvulcanized rubber sheet, which is formed into a transmission belt using each as described later.
本発明においては、加硫剤として、好ましくは、有機パーオキサイド（有機過酸化物）が用いられ、必要に応じて、共架橋剤が用いられる。この有機パーオキサイドとしては、例えば、ジアシルパーオキサイド、パーオキシエステル、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド（ＤＣＰ）、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン−３、１，３−ビス（ｔ−ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼン、１，１−ジブチルパーオキシ−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン等を挙げることができる。このような有機パーオキサイドは、エチレン−α−オレフィンエラストマー１００重量部に対して、通常、１〜１０重量部の範囲で用いられ、好ましくは、１．５〜５重量部の範囲で用いられる。 In the present invention, an organic peroxide (organic peroxide) is preferably used as the vulcanizing agent, and a co-crosslinking agent is used as necessary. Examples of the organic peroxide include diacyl peroxide, peroxy ester, t-butylcumyl peroxide, dicumyl peroxide (DCP), 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy). Examples include hexane-3, 1,3-bis (t-butylperoxyisopropyl) benzene, 1,1-dibutylperoxy-3,3,5-trimethylcyclohexane, and the like. Such an organic peroxide is usually used in the range of 1 to 10 parts by weight, preferably in the range of 1.5 to 5 parts by weight, with respect to 100 parts by weight of the ethylene-α-olefin elastomer.
また、上記共架橋剤としては、ＴＡＩＣ、１，２−ポリブタジエン、不飽和カルボン酸金属塩、オキシム類、グアニジン、トリメチロールプロパントリメタクリレート、Ｎ，Ｎ−ｍ−フェニレンビスマレイミド、硫黄等が用いられる。 As the co-crosslinking agent, TAIC, 1,2-polybutadiene, unsaturated carboxylic acid metal salt, oximes, guanidine, trimethylolpropane trimethacrylate, N, Nm-phenylene bismaleimide, sulfur, etc. are used. .
本発明においては、必要に応じて、硫黄を加硫剤として用いることができる。この場合には、硫黄は、通常、エチレン−α−オレフィンエラストマー１００重量部に対して、通常、０．５〜１０重量部の範囲で用いられ、好ましくは、１．０〜５重量部の範囲で用いられる。硫黄を加硫剤として用いる場合には、通常、加硫促進剤が併用される。 In the present invention, sulfur can be used as a vulcanizing agent as required. In this case, sulfur is usually used in the range of 0.5 to 10 parts by weight, preferably in the range of 1.0 to 5 parts by weight, based on 100 parts by weight of the ethylene-α-olefin elastomer. Used in When sulfur is used as a vulcanizing agent, a vulcanization accelerator is usually used in combination.
上記圧縮ゴム層に配合、分散させる短繊維としては、ナイロン６、ナイロン６６、ポリエステル、綿、アラミド等からなるものが用いられる。このような短繊維は、通常、繊維径が０．０２〜０．５ｍｍであり、繊維長が０．５〜１０ｍｍであるものがエチレン−α−オレフィンエラストマー１００重量部に対して、５〜３０重量部の範囲で用いられる。 As the short fibers blended and dispersed in the compressed rubber layer, those made of nylon 6, nylon 66, polyester, cotton, aramid, or the like are used. Such a short fiber usually has a fiber diameter of 0.02 to 0.5 mm and a fiber length of 0.5 to 10 mm with respect to 100 parts by weight of the ethylene-α-olefin elastomer. Used in the range of parts by weight.
圧縮ゴム層用の未加硫ゴムに短繊維を配合する場合には、圧縮ゴム層用未加硫エチレン−α−オレフィンエラストマーに加硫剤等の配合薬品、カーボンブラック等の補強剤、その他を加え、更に、短繊維を加えて、ゴム配合物とした後、これを混練し、カレンダーロール等の手段を用いて圧延して、所定の厚みのシートを得る。このようにして、短繊維がゴム配合物の圧延方向（列理方向）、即ち、長手方向に配向したゴムシートを得ることができる。 When blending short fibers with unvulcanized rubber for the compressed rubber layer, add unvulcanized ethylene-α-olefin elastomer for the compressed rubber layer with compounding chemicals such as vulcanizing agents, reinforcing agents such as carbon black, etc. In addition, after adding short fibers to form a rubber compound, this is kneaded and rolled using means such as a calender roll to obtain a sheet having a predetermined thickness. In this way, it is possible to obtain a rubber sheet in which short fibers are oriented in the rolling direction (line direction) of the rubber compound, that is, in the longitudinal direction.
本発明による伝動ベルトは、従来より知られている通常の方法によって製造することができる。Ｖリブドベルトに例をとれば、表面が平滑な円筒状の成形ドラムの周面に１枚又は複数枚のゴム引き帆布を巻き付け、その上に接着ゴム層のための未加硫シートを巻き付ける。この後、この上に心線を螺旋状にスピニングし、更に、その上に接着ゴム層のための未加硫シートを巻き付ける。次いで、この接着ゴム層のための未加硫シートの上に圧縮ゴム層のための未加硫シートをその列理方向が成形ドラムの円周方向と直交するように巻き付けて、環状の積層体とする。この環状の積層体を成形ドラムと共に加硫缶に入れ、蒸気を用いて加熱加圧し、加硫した後、成形ドラムから上記環状の積層体を取り外し、環状物を得る。 The power transmission belt according to the present invention can be manufactured by a conventionally known method. Taking a V-ribbed belt as an example, one or more rubber-drawn canvases are wound around the circumferential surface of a cylindrical forming drum having a smooth surface, and an unvulcanized sheet for an adhesive rubber layer is wound thereon. Thereafter, the core wire is spun into a spiral shape on this, and an unvulcanized sheet for the adhesive rubber layer is wound thereon. Next, the unvulcanized sheet for the compression rubber layer is wound on the unvulcanized sheet for the adhesive rubber layer so that the direction of the line is perpendicular to the circumferential direction of the molding drum, and the annular laminate is formed. And This annular laminate is put in a vulcanizing can together with a molding drum, heated and pressurized using steam, vulcanized, and then the annular laminate is removed from the molding drum to obtain an annular product.
次に、この環状物を駆動ロールと従動ロールとの間に掛け渡して、所定の張力の下で走行させながら、外側から研削ホイールを当てて、表面に複数のリブを形成した後、所定の幅に裁断すれば、製品としてのＶリブドベルトを得ることができる。 Next, the annular object is stretched between a driving roll and a driven roll, and while running under a predetermined tension, a grinding wheel is applied from the outside to form a plurality of ribs on the surface. If it cuts into a width | variety, the V-ribbed belt as a product can be obtained.
以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれら実施例により何ら限定されるものではない。以下の各実施例及び比較例においては、接着ゴム層のためのＥＰＤＭ配合物の未加硫シートは、下記組成（重量部）の配合物をカレンダーロールにてシートに圧延したものを用いた。 EXAMPLES The present invention will be described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. In each of the following Examples and Comparative Examples, the unvulcanized sheet of the EPDM compound for the adhesive rubber layer was obtained by rolling a compound having the following composition (parts by weight) into a sheet with a calender roll.
（接着ゴム層のための未加硫ゴム配合物）
エチレン−プロピレン−ジエンゴム1) １００
ＨＡＦカーボン（三菱化学（株）製） ５０
シリカ2) ２０
パラフィンオイル3) ２０
ジクミルパーオキサイド（加硫剤） ２．５
ステアリン酸（加硫助剤） １
酸化亜鉛（加硫助剤） ５
石油樹脂（粘着付与剤）4) ５
(Unvulcanized rubber compound for adhesive rubber layer)
Ethylene-propylene-diene rubber 1) 100
HAF carbon (Mitsubishi Chemical Corporation) 50
Silica 2) 20
Paraffin oil 3) 20
Dicumyl peroxide (vulcanizing agent) 2.5
Stearic acid (vulcanizing aid) 1
Zinc oxide (vulcanizing aid) 5
Petroleum resin (tackifier) 4) 5
（注）１）三井化学（株）製ＥＰＴ３０８５、エチレン含量６２重量％、プロピレン含量３６．１重量％、ジエン含量４．５重量％。
２）トクヤマ（株）製トクシールＧｕ
３）日本サン化学（株）製サンフレックス２２８０
４）日本ゼオン（株）製クイントンＡ−１００
(Note) 1) EPT 3085 manufactured by Mitsui Chemicals, ethylene content 62% by weight, propylene content 36.1% by weight, diene content 4.5% by weight.
2) Tokuyama Gu made by Tokuyama Corporation
3) Nippon Sun Chemical Co., Ltd. Sunflex 2280
4) Quinton A-100 manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.
また、各実施例及び比較例において、圧縮ゴム層のためのエチレン−α−オレフィンエラストマー配合物の未加硫シートはいずれも、表１に示す配合物をカレンダーロールにてシートに圧延したものである。 In each of the examples and comparative examples, the unvulcanized sheet of the ethylene-α-olefin elastomer compound for the compressed rubber layer is obtained by rolling the compound shown in Table 1 into a sheet with a calender roll. is there.
（圧縮ゴム層の物性の測定）
表１に示す圧縮ゴム層用のエチレン−α−オレフィンゴム配合物をカレンダーロールにて圧延して、６ｄｅ×３ｍｍの６／６ナイロン短繊維をゴム成分１００重量部に対して２０重量部を圧延（列理）方向に配向分散させた未加硫のゴムシートを得、これを面圧３９２０ｋＰａ、温度１６０℃で３５分間加熱加圧して圧縮ゴム層用の加硫ゴムシートを得た。この加硫ゴムシートについて、ＪＩＳ Ｋ ６２５１に準拠して硬さ、１００％モジュラス、引張強さ及び破断伸びを測定した。結果を表１に示す。
(Measurement of physical properties of the compressed rubber layer)
The ethylene-α-olefin rubber compound for compressed rubber layer shown in Table 1 is rolled with a calender roll, and 6 parts of 6/6 nylon short fiber of 6 de × 3 mm is rolled to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component. An unvulcanized rubber sheet oriented and dispersed in the (line) direction was obtained, and this was heated and pressurized at a surface pressure of 3920 kPa and a temperature of 160 ° C. for 35 minutes to obtain a vulcanized rubber sheet for the compression rubber layer. The vulcanized rubber sheet was measured for hardness, 100% modulus, tensile strength, and elongation at break according to JIS K 6251. The results are shown in Table 1.
（ＲＦＬ液の調製）
レゾルシン７．３１重量部とホルマリン（３７重量％）１０．８重量部とを混合、攪拌し、これに水酸化ナトリウム水溶液（固形分０．３３重量部）を加えて攪拌し、この後、水１６０．９重量部を加え、５時間熟成して、レゾルシン（Ｒ）−ホルマリン（Ｆ）樹脂（レゾルシン−ホルマリン初期縮合物（ＲＦ）、Ｒ／Ｆ比＝０．５）の水溶液を調製した。このＲＦ水溶液にクロロスルホン化ポリエチレンゴム（ＣＳＭ）ラテックス（固形分４０重量％）を上記ＲＦ水溶液（固形分）／ラテックス（固形分）重量比が０．２５／１となるように加えた後、固形分濃度２０重量％となるように水を加えてＲＦＬ液を調製した。
(Preparation of RFL solution)
7.31 parts by weight of resorcin and 10.8 parts by weight of formalin (37% by weight) are mixed and stirred, and an aqueous sodium hydroxide solution (solid content: 0.33 parts by weight) is added thereto and stirred. 160.9 parts by weight was added and aged for 5 hours to prepare an aqueous solution of resorcin (R) -formalin (F) resin (resorcin-formalin initial condensate (RF), R / F ratio = 0.5). After adding chlorosulfonated polyethylene rubber (CSM) latex (solid content 40 wt%) to the RF aqueous solution so that the RF aqueous solution (solid content) / latex (solid content) weight ratio is 0.25 / 1, An RFL solution was prepared by adding water to a solid content concentration of 20% by weight.
（心線の接着処理）
心線として、ポリエステルコード（帝人（株）製１０００ｄ／２×３、上撚り９．５Ｔ／１０ｃｍ（Ｚ）、下撚り２．１９Ｔ／１０ｃｍ）を接着処理して用いた。即ち、予め、上記ポリエステルコードをポリイソシアネートのトルエン溶液（固形分２０重量％）に浸漬し、乾燥した後、上記ＲＦＬ液に浸漬し、２００℃で８０秒間加熱乾燥し、更に、ＥＰＤＭのトルエン溶液に浸漬、乾燥し、かくして、ポリエステルコードをＲＦＬ接着処理した。
(Core bonding process)
A polyester cord (1000d / 2 × 3 manufactured by Teijin Ltd., upper twist 9.5 T / 10 cm (Z), lower twist 2.19 T / 10 cm) was used as the core wire after bonding. That is, the polyester cord is dipped in a toluene solution of polyisocyanate (solid content 20% by weight) in advance and dried, then dipped in the RFL solution, dried by heating at 200 ° C. for 80 seconds, and further a toluene solution of EPDM. The polyester cord was RFL bonded.
（Ｖリブドベルトの製造）
表面が滑らかな円筒状の成形ドラムの周囲にゴム引き帆布と接着ゴム層を形成するためのエチレン−プロピレン−ジエンゴム配合物の未加硫シートを巻き付けた後、この上に上記接着処理を施したポリエステルコードを螺旋状にスピニングし、更に、その上に上記と同じ接着ゴム層を形成するゴムの未加硫配合物のシートを巻き付けた。
(Manufacture of V-ribbed belt)
An unvulcanized sheet of an ethylene-propylene-diene rubber blend for forming a rubberized canvas and an adhesive rubber layer was wound around a cylindrical molding drum having a smooth surface, and then the above-described adhesion treatment was performed thereon. A polyester cord was spun into a spiral, and a sheet of an unvulcanized compound of rubber was formed on the polyester cord to form the same adhesive rubber layer as above.
次いで、この上に圧縮ゴム層を形成するためのエチレン−α−オレフィンエラストマー配合物の未加硫シートをその列理方向が成形ドラムの円周方向と直交するように巻き付けて、積層体を形成した後、これを加硫缶中にて内圧７ｋｇｆ／ｃｍ2、外圧７ｋｇｆ／ｃｍ2、温度１６５℃で３５分間、加圧加熱し、蒸気加硫して、環状の加硫物を得た。この環状の加硫物を前述したように加工して、接着ゴム層に上記心線が埋設されており、この接着ゴム層の上面に帆布が接着されていると共に、接着ゴム層の下面にリブゴム層を有するリブ数３、周長９７５ｍｍのＶリブドベルトを得た。 Next, an unvulcanized sheet of an ethylene-α-olefin elastomer compound for forming a compressed rubber layer is wound thereon so that the alignment direction is orthogonal to the circumferential direction of the molding drum to form a laminate. Then, this was heated in a vulcanizing can under pressure at an internal pressure of 7 kgf / cm 2 , an external pressure of 7 kgf / cm 2 and a temperature of 165 ° C. for 35 minutes, and then steam vulcanized to obtain an annular vulcanizate. This annular vulcanizate is processed as described above, the core wire is embedded in the adhesive rubber layer, the canvas is adhered to the upper surface of the adhesive rubber layer, and the rib rubber is adhered to the lower surface of the adhesive rubber layer. A V-ribbed belt having 3 ribs and a circumferential length of 975 mm was obtained.
（ベルトの走行時の異音性の評価）
図２に示すように、それぞれ直径１２０ｍｍの駆動プーリ１１と従動プーリ１２に上記Ｖリブドベルト１３を巻き掛けると共に、中間にベルト走行方向がほぼ直角に変化するように直径７０ｍｍのアイドラープーリ１４と直径４５ｍｍのテンションプーリ１５を配設し、上記アイドラープーリの近傍にＶリブドベルトの内側に騒音計１６を配設した。このようなベルト走行試験装置を用い、上記テンションプーリに水平方向にセット荷重９７９Ｎを与え、従動プーリに加える負荷はなしとして、駆動プーリを４９００ｒｐｍで駆動して、ベルトを２００時間走行させたときの音圧（ｄＢ）を測定して、走行時の発音性を調べた。異音があるものを×、時折、小さい異音があるが、許容範囲のものを△、異音がないものを○にて示す。結果を表１に示す。
(Evaluation of abnormal noise during belt running)
As shown in FIG. 2, the V-ribbed belt 13 is wound around a driving pulley 11 and a driven pulley 12 each having a diameter of 120 mm, and an idler pulley 14 having a diameter of 70 mm and a diameter of 45 mm so that the belt traveling direction changes substantially perpendicularly. The tension pulley 15 was disposed, and a noise meter 16 was disposed inside the V-ribbed belt in the vicinity of the idler pulley. Using such a belt running test apparatus, a set load 979N is applied to the tension pulley in the horizontal direction, and there is no load applied to the driven pulley, and the driving pulley is driven at 4900 rpm and the belt is run for 200 hours. The pressure (dB) was measured to examine the sound output during running. Those with abnormal noise are indicated by ×, occasionally there are small abnormal noises, but those within an allowable range are indicated by Δ, and those without abnormal noise are indicated by ○. The results are shown in Table 1.
（ベルトの摩耗量測定）
図３に示すように、それぞれ直径１２０ｍｍの駆動プーリ２１と従動プーリ２２に上記Ｖリブドベルト２３を巻き掛けると共に、中間にベルト走行方向がほぼ直角に変化するように直径４５ｍｍのテンションプーリ２４を配設した。このようなベルト走行試験装置を用い、上記テンションプーリに水平方向にセット荷重８３４Ｎを与え、従動プーリに加える負荷はなしとして、駆動プーリを４９００ｒｐｍで図示した方向に駆動して、室温（２５℃）又は１２０℃の雰囲気下でベルトを２００時間走行させた。室温での走行試験の前後のベルトの重量変化を測定し、圧縮ゴム層の比重からベルトの損失摩耗量を容積にて求めると共に、１２０℃での走行試験の前後のベルトの重量変化を測定し、室温に対する保持率を求めた。ここに、上記保持率は、室温で２００時間走行させた後のベルト重量をＷTとし、１２０℃で２００時間走行させた後のベルト重量をＷH とするとき、（ＷH／ＷT）×１００（％）で定義される。結果を表１に示す。
(Measurement of belt wear)
As shown in FIG. 3, the V-ribbed belt 23 is wound around a driving pulley 21 and a driven pulley 22 each having a diameter of 120 mm, and a tension pulley 24 having a diameter of 45 mm is disposed in the middle so that the belt traveling direction changes substantially at right angles. did. Using such a belt running test apparatus, a set load 834N is applied to the tension pulley in the horizontal direction, and no load is applied to the driven pulley, and the drive pulley is driven at 4900 rpm in the direction shown in the drawing, and the room temperature (25 ° C.) or The belt was run for 200 hours in an atmosphere of 120 ° C. Measure the belt weight change before and after the running test at room temperature, determine the belt wear loss from the specific gravity of the compressed rubber layer, and measure the belt weight change before and after the running test at 120 ° C. The retention rate with respect to room temperature was determined. Here, the holding ratio is (W H / W T ), where W T is the belt weight after running for 200 hours at room temperature and W H is the belt weight after running for 200 hours at 120 ° C. It is defined by x100 (%). The results are shown in Table 1.
（ベルトの走行寿命の測定）
前記図２に示すベルト走行試験装置を用いて、雰囲気温度１２０℃において、テンションプーリ１５に水平方向にセット荷重９７９Ｎを与えると共に、従動プーリ１２に４９００ｒｐｍにて２ｋＷ／リブの負荷がかかるようにして走行させ、一定時間ごとに走行を停止し、ベルトの圧縮ゴム層にクラックが発生するまでの走行時間を走行寿命とした。結果を表１に示す。
(Measurement of belt running life)
Using the belt running test apparatus shown in FIG. 2, a set load of 979 N is applied to the tension pulley 15 in the horizontal direction at an ambient temperature of 120 ° C., and a 2 kW / rib load is applied to the driven pulley 12 at 4900 rpm. The running time was defined as the running life until the running of the belt was stopped at regular intervals and cracks were generated in the compressed rubber layer of the belt. The results are shown in Table 1.
実施例２〜５及び７〜１０
表１中の実施例２〜５及び７〜１０に示すエチレン−α−オレフィンゴム配合物をそれぞれ圧縮ゴム層用として用いた以外は、それぞれ実施例１と同様にして、加硫ゴムシートを得、硬さ、１００％モジュラス、引張強さ及び破断時伸びを測定した。また、表１中の実施例２〜５及び７〜１０に示すゴム配合物をそれぞれ圧縮ゴム層用として用いた以外は、それぞれ実施例１と同様にして、Ｖリブドベルトを製造し、走行時の異音、走行に基づくベルト摩耗量及びベルトの走行寿命を測定した。結果を表１及び表２に示す。
Examples 2-5 and 7-10
A vulcanized rubber sheet was obtained in the same manner as in Example 1 except that the ethylene-α-olefin rubber compounds shown in Examples 2 to 5 and 7 to 10 in Table 1 were used for the compressed rubber layer. , Hardness, 100% modulus, tensile strength and elongation at break were measured. Further, a V-ribbed belt was produced in the same manner as in Example 1 except that the rubber compounds shown in Examples 2 to 5 and 7 to 10 in Table 1 were used for the compressed rubber layer, respectively. Abnormal noise, belt wear based on running, and running life of the belt were measured. The results are shown in Tables 1 and 2.
実施例６
表１中の実施例６に示すエチレン−α−オレフィンゴム配合物を圧縮ゴム層用として用いると共に、硫黄を加硫剤として用いた以外は、実施例１と同様にして、圧縮ゴム層用の加硫ゴムシートを得、硬さ、１００％モジュラス、引張強さ及び破断伸びを測定した。また、表１中の実施例６に示すゴム配合物を圧縮ゴム層用として用いると共に、硫黄を用いて加硫した以外は、実施例１と同様にして、Ｖリブドベルトを製造し、実施例１と同様にして、走行時の異音、走行に基づく摩耗量及び走行寿命を測定した。結果を表１に示す。
Example 6
While using the ethylene-α-olefin rubber compound shown in Example 6 in Table 1 for the compressed rubber layer and using sulfur as the vulcanizing agent, the same procedure as in Example 1 was performed for the compressed rubber layer. A vulcanized rubber sheet was obtained, and the hardness, 100% modulus, tensile strength and elongation at break were measured. A V-ribbed belt was produced in the same manner as in Example 1 except that the rubber compound shown in Example 6 in Table 1 was used for the compressed rubber layer and vulcanized with sulfur. In the same manner as above, abnormal noise during traveling, wear amount based on traveling, and traveling life were measured. The results are shown in Table 1.
比較例１
表２中の比較例１に示すＥＰＤＭ配合物を用いた以外は、実施例１と同様にして、加硫ゴムシートを得、この加硫ゴムシートについて硬さ、１００％モジュラス、引張強さ及び破断伸びを測定した。結果を表２に示す。また、表２中の比較例１に示すＥＰＤＭ配合物を用いた以外は、実施例１と同様にして、Ｖリブドベルトを製造し、走行時の異音、走行に基づく摩耗量及び走行寿命を測定した。結果を表２に示す。
Comparative Example 1
Except for using the EPDM blend shown in Comparative Example 1 in Table 2, a vulcanized rubber sheet was obtained in the same manner as in Example 1, and the hardness, 100% modulus, tensile strength and The elongation at break was measured. The results are shown in Table 2. Further, a V-ribbed belt was produced in the same manner as in Example 1 except that the EPDM composition shown in Comparative Example 1 in Table 2 was used, and abnormal noise during running, wear amount based on running, and running life were measured. did. The results are shown in Table 2.
（注）１）デュポン・ダウ・エラストマーズ製ノーデルＰ４７２５
２）デュポン・ダウ・エラストマーズ製エンゲージ８１８０
３）デュポン・ダウ・エラストマーズ製エンゲージ７３８０
４）東海カーボン（株）製シースト３
５）サンオイル（株）製サンバー２２８０
６）大内新興化学（株）製ノクセラーＴＥＴ
７）旭化成（株）製ナイロン短繊維、レオナ６６、６ｄｅ／３ｍｍ
(Note) 1) Nodel P4725 manufactured by DuPont Dow Elastomers
2) DuPont Dow Elastomers Engagement 8180
3) DuPont Dow Elastomers Engagement 7380
4) Toast Carbon Co., Ltd. Seest 3
5) Sunbar 2280 made by Sun Oil Co., Ltd.
6) Noxeller TET manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.
7) Nylon short fiber manufactured by Asahi Kasei Corporation, Leona 66, 6de / 3mm
表１及び表２に示す結果から明らかなように、本発明に従って、圧縮ゴム層をエチレン−１−ブテン共重合体とエチレン−１−オクテン共重合体から選ばれる少なくとも１種（とＥＰＤＭと）をゴム成分とする配合物の加硫物から形成することによって、特に、破断伸びを改善することができ、かくして、このような圧縮ゴム層を有する伝動ベルトは、走行時、異音が発生し難いと共に、亀裂が生じ難く、走行寿命が改善される。また、特に、少なくとも圧縮ゴム層をエチレン−１−ブテンエラストマーとエチレン−１−オクテンエラストマーから選ばれる少なくとも１種と共に、所定割合のエチレン−プロピレン−ジエンエラストマーを併用して形成することによって、ベルト走行時の摩耗を高温においてもよく抑えることができる。 As is clear from the results shown in Tables 1 and 2, according to the present invention, the compressed rubber layer is at least one selected from ethylene-1-butene copolymer and ethylene-1-octene copolymer (and EPDM). In particular, it is possible to improve the elongation at break by forming from a vulcanizate of a compound comprising a rubber component. Thus, a transmission belt having such a compressed rubber layer generates noise during running. In addition to difficulty, cracks are less likely to occur and the running life is improved. In particular, at least the compression rubber layer is formed by using a predetermined ratio of ethylene-propylene-diene elastomer together with at least one selected from ethylene-1-butene elastomer and ethylene-1-octene elastomer, thereby allowing belt running. Time wear can be well suppressed even at high temperatures.
１…ゴム引き帆布
２…心線
３…接着ゴム層
４…リブ
５…圧縮ゴム層
1 ... Rubberized canvas 2 ... Core wire 3 ... Adhesive rubber layer 4 ... Rib 5 ... Compressed rubber layer
Claims (4)
2. The V-ribbed belt is a V-ribbed belt made of a vulcanized material including an adhesive rubber layer having a core wire embedded in the longitudinal direction of the belt and a compressed rubber layer having a plurality of ribs extending in the circumferential direction on the inner peripheral surface of the belt. 4. The transmission belt according to any one of items 1 to 3.
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008078700A1 (en) * | 2006-12-22 | 2008-07-03 | Bando Chemical Industries, Ltd. | Rubber composition for transmission belt and transmission belt |
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-
2004
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